14886

كاربرد آيروژل گرافن در ابرخازن‌ها

1403

دكتر علي غفاري‌نژاد

با افزايش نگراني‌هاي جهاني پيرامون كاهش منابع انرژي فسيلي، آلودگي‌هاي زيست‌محيطي و تغييرات اقليمي، بهره‌گيري از منابع انرژي تجديدپذير به‌عنوان راه‌حل مطرح شده است. با اين حال، منابع تجديدپذير، همانند انرژي خورشيدي، بادي و...، ماهيتي نوساني داشته و اين چالش، ضرورت استفاده از سامانه‌هاي ذخيره‌ساز انرژي را دوچندان كرده است. در اين ميان، ابرخازن‌ها به‌عنوان يكي از گزينه‌هاي كارآمد در حوزه ذخيره‌سازي انرژي، مورد توجه قرار گرفته‌اند. ابرخازن‌ها از ‌مزايايي همچون سرعت بالاي شارژ و دشارژ، چگالي توان بالا، پايداري چرخه‌اي قابل توجه، قابليت عملكرد در دماهاي گسترده و ايمني عملكردي برخوردارند. با اين وجود، يكي از چالش‌هاي مهم در توسعه ابرخازن‌ها، محدوديت در چگالي انرژي آن‌هاست. مهندسي خلاقانه‌ي الكترودها يكي از راه‌حل‌هاي مورد توجه براي مقابله با اين چالش است. گرافن، به‌دليل سطح ويژه بسيار زياد، هدايت الكتريكي بالا و خواص شيميايي و مكانيكي مطلوب، به‌عنوان يكي از مواد نويدبخش در ساخت الكترودهاي ابرخازن شناخته مي‌شود. با اين حال، تمايل لايه‌هاي گرافن به بازچينش، منجر به كاهش سطح فعال و افت عملكرد آن مي‌شود. به منظور حل اين چالش، ساختارهاي سه‌بعدي مانند آيروژل‌هاي گرافني توسعه يافته‌اند. آيروژل گرافن با فراهم‌كردن يك شبكه‌ي متخلخل پايدار، از تجمع لايه‌ها جلوگيري كرده و با حفظ سطح فعال و رسانايي الكتريكي مناسب، موجب بهبود عملكرد ابرخازن‌ها در ذخيره‌سازي انرژي مي‌گردد. واژه‌هاي كليدي: ابرخازن، الكترود، گرافن، آيروژل گرافن

5/18/2025 12:00:00 AM

87032

1404/05/20

Application of Graphene Aerogel in Supercapacitors

ابرخازن , الكترود , گرافن , آيروژل گرافن

Supercapacitor , Electrode , Graphene , Graphene Aerogel